SBIR Phase I: Understanding Science Processes Through Modeling and Animation: Efficiently Producing Low-Cost Software Tools for K-12

SBIR 第一阶段:通过建模和动画了解科学过程:高效生产适用于 K-12 的低成本软件工具

基本信息

  • 批准号:
    0912138
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 10万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2009
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2009-07-01 至 2009-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This Small Business Innovation Research (SBIR) Phase I project proposes to develop a new generation of computer-based science modeling tools that will enable middle schoolers to develop a deep understanding of key science processes e.g, carbon cycle, storm movement, energy conversions. The key features of the 100 'animodelers' (animation & modeling) in the Animodeler Science Library are: 1) they are lightweight - easy to use, easy to integrate by teachers into the curriculum, requiring little computational resources; 2) they employ media (images, sounds, etc.) and animation to engage the digital children of today; and 3) the cost for a school year's worth of animodelers will be approximately $3 per child per year. Most importantly, besides running on standard school computers, animodelers will run on students' personal smartphones thereby extending the school day and building on children's intrinsic interest in exploring interactive media. Towards developing the Animodeler Library, a key Phase I objective is to develop an 'engine' that can churn out, at very low-cost, animodelers that address focused (micro) science processes. Inasmuch as the No Child Left Behind (NCLB) Act now includes science, it is imperative that new instructional strategies be developed for K-12 students develop that engage and scaffold children as they develop a deep and integrated understanding of science.Science education needs a major refresh in America. New models are needed for for teaching and learning that address the interests of today's youth, address the enormous diversity that is a trademark of today's youth, and address the stringent financial challenges of today's schools. In providing media-based interactive learning at a very low price point that leverages the emerging, personal, mobile communications technologies with which our youth are already intimately engaged, the Animodeler Science Library is, we feel, an excellent example of a fresh approach to science education. Given that the barriers for schools to explore our Library are low (e.g., clear relationship to state standards, easy teacher integration, intrinsic student interest, and low cost), there is good reason to project its success in the marketplace. K-12 has been slow to change and adopt computing & communications technologies; but with a newly found sense of urgency, innovations such as the Animodeler Library are coming along at a time when K-12 can finally appreciate and accept them - a truly hopeful sign for America, its children, and its future."This award is funded under the American Recovery and Reinvestment Act of 2009 (Public Law 111-5)."
这个小企业创新研究(SBIR)第一阶段项目建议开发新一代基于计算机的科学建模工具,使中学生能够深入了解关键科学过程,例如碳循环、风暴运动、能源转换。 Animmodeler 科学图书馆中的 100 个“animodelers”(动画和建模)的主要特点是: 1)它们是轻量级的 - 易于使用,易于教师将其集成到课程中,需要很少的计算资源; 2)他们利用媒体(图像、声音等)和动画来吸引当今的数字儿童; 3) 每学年动画模型师的费用约为每个孩子每年 3 美元。最重要的是,除了在标准学校计算机上运行之外,动画模型还将在学生的个人智能手机上运行,​​从而延长上课时间并培养孩子们探索互动媒体的内在兴趣。为了开发 Animmodeler 库,第一阶段的一个关键目标是开发一个“引擎”,能够以非常低的成本生产出解决重点(微观)科学过程的 animodelers。由于《不让一个孩子掉队》(NCLB) 法案现在将科学纳入其中,因此必须为 K-12 学生制定新的教学策略,以吸引和支持儿童,让他们对科学产生深入而全面的理解。美国的科学教育需要重大更新。教学和学习需要新的模式来满足当今年轻人的利益,解决当今年轻人的巨大多样性,并解决当今学校严峻的财务挑战。我们认为,Animmodeler 科学图书馆以非常低的价格提供基于媒体的互动学习,利用了我们年轻人已经密切参与的新兴个人移动通信技术,是科学教育新方法的一个很好的例子。鉴于学校探索我们的图书馆的障碍很低(例如,与国家标准的明确关系、易于教师整合、学生内在的兴趣和低成本),有充分的理由预测其在市场上的成功。 K-12 在改变和采用计算和通信技术方面进展缓慢;但随着一种新的紧迫感,像 Animmodeler 图书馆这样的创新在 K-12 终于能够欣赏和接受它们的时候出现了——这对美国、美国的孩子和它的未来来说是一个真正充满希望的迹象。“这个奖项是根据 2009 年美国复苏和再投资法案(公法 111-5)资助的。”

项目成果

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